Способ получения наплавов

О П И С А Н И Е ( 1766881ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнхСоцналнстнческнхРеслублнкво деяам извбретеиий и еткрмтий)О. Д. Филиппов, В. Н. Чалов и Э. М. Стрелец Государственный проектно-конструкторский институт рыбопромыслового:,флота Гнпрормбфлот, Мурманское отнелеН нрн .,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПЛАВОВ 1Изобретение относится к способу переработки вспенивающихся термопластов, преимущественно наплавов.Известен способ изготовления изделий из вспенивающихся композиций в формах нли конструкциях. По этому способу формование изделий осушествляется путем нагревания в форме частиц. исходного материала, которые при этом неразрывно соединяются одна с другой в местах соприкосновения.Способом обычно пользуютея для изготовления изделий в виде блоков, листов, профильных изделий 1. Этим же способом пользуются и для изготовления наплавов из вспенивающегося полиэтилена. Форму заполняют композицией полиэтилена, содержащей порофор, и обогревают с последующим охлаждением.Однако известный способ характеризуется .трудностью исполнения и низкой прочностью получаемых изделий, что уменьшает срок их службы.Ближайшим по технической сущности к изобретению является способ получения нанлавов путем спекания заготовки и ее вепенивания в среде теплоносителя 2. 2Предварительное формованне заготовкипри этом способе проводится в пресс-форме на плитах пресса. Сначала композицию в пресс-форме уплотняют, а затем нагрева.ют и выдерживают при заданной температуре (160 - 180 С) и давлении в течение 10 - 30 мин (в зависимости от толщины изделия), в результате чего происходит спекание заготовки.По окончании выдержки пресс-формына плитах пресса давление плавно умень шают, при этом происходит предварительноевспенивание заготовки. Окончательное вспенивание ведут при нагревании заготовки в среде теплоносителя (насышенный водяной пар, нагретые вода и воздух, инфракрасные лучи), для чего заготовку помешают в специальную форму.В этом способе применяемое с целью обеспечения качества изделий высокое удельное давление прессования приводит к возникновению внутри пресс-формы высоких дав 2 в лений газов за счет разложения газообразователя, входящего в состав вспениваюшей ся композиции. Это требует применения громоздкого прессового обо рудова ния, коли.чество которого возрастает при серийном766881 3 1 о 4 О 45 Яо И 3производствеНаличие прессового оборудования предъявляет повышенние требования к пресс-формам, которые характеризуются небольшим сроком службы и сложностью изготовления, что делает их дорогостоящими.Для этого способа характерен и значительный процент брака, особенно для иэделий со сложной конфигурацией, в частности для иаплавов. Кроме того, изделия при вспенивании плохо держат форму, вследствие чего этот процесс необходимо проводить в кассетах. Все эти причины ограничивают технологические возможности изготовления изделий-наплавов и снижают их качество.Цель изобретения - упрощение технологического процесса.Эта цель достигается тем, что в способе получения наплавов путем спекания заготовки и ее вспенивания в среде теплоносителя предварительно формуют состоящую из, по крайней мере, двух частей оболочку заготовки из вспенивающегося полиэтилена, собирают ее и помещают в форму, заполняют оболочку вспенивающимся полистиролом, спекают заготовку при температуре, на 10 - 60 С превышающей температуру разложения газообразователя оболочки, и осуществляют свободное вспенивание.Предпочтительно вспенивающийся полистирол перед заполнением оболочки формуют в виде вкладыша, соответствующего форме внутренней полости оболочки.Предварительное формование двух частей оболочки заготовки позволяет оформить заготовку для наплава с монолитной поверхностью, от качества которой зависит качество поверхности готового изделия,Использование для оболочки композиций с температурой плавления меньшей, чем температура разложения входящего в ее состав газообразователя, позволяет осуществить формование оболочки, не допуская разложения газообразователя. Это обеспечивает сохранение монолитной поверхности заготовки,В совокупности с этим заполнение . внутренней полости оболочки вспенивающимся иаполнителем (полистиролом), температура вспеиивания которого ниже температуры плавления композиции оболочки, также способствует формированию качественной поверхности изделия. Это достигается тем, что при спекании заготовки в первую очередь происходит вспенивание наполнителя. При этом вспенивающийся наполнитель оказывает давление на размягченную композицию оболочки, препятствует ее стеканию, а вследствие этого - изменению первоначальной конфигурации оболочки.Превышение температуры, при которой проводят спекание заготовки, на 10 - 60 С, чем температура разложения газообраэовам 2 о ъъ зо за 4теля оболочки, а также выдержка заготовки при этой температуре в форме для спекания позволяет осуществить сначала вспенивание наполнителя, потом полное расплавление композиции оболочки, а затем полное разложение газообразователя оболочки.Осуществление свободного вспенивания заготовки в совокупности с указанными признаками позволяет завершить процесс и получить готовое изделие, при этом обеспечивается равномерное во все стороны вспенивание заготовки.Совокупное применение названных признаков позволяет повысить качество изделий и осуществить спекание и вспенивание заготовки без применения дорогостоящего дефицитного прессового оборудования и тем самым расширить технологические возможности предлагаемого способа. Пример. Готовят наплав с плотностьюО,3 - О,4 г/смз и массой 430 г.Для оболочки наплавов применяют композицию А из полиэтилена,Состав композиции А, 0/0:Полиэтилен 90,55Дна мид азодикарбоновойкислоты 6,00Окись цинка 0,50Стеарат цинка 1,40Стеариновая кислота 0,90Перекись дикумила 0,65В качестве наполнителя (вкладыш поформе внутренней полости оболочки) берутполистирол (композиция Б).Состав композиции Б, /0.Суспензионный полистирол 95,5 - 96,0Изопентан 4,0 - 4,5Изго 1 овление оболочкиКомпозицию А, имеющую температуруплавления около 120 С. расплавляют в цилиндре литьевой машины при20 -40 С.Для формования половинок оболочки рас.плавленную массу запрессовывают в форму для половинки оболочки, имеющую температуру 40 - 50 С при удельном давлении500 -000 кГ/см.После охлаждения формы половинку обо -лочки из нее извлекают.Изготовление вкладыша.Осуществляют предварительное вспенивание полистирола (композиция Б) путемнагрева гранул, которые затем подсушивают.,Теплоносителем служит горячая вода.После этого расчетную навеску подвспененных гранул засыпают в форму, состоящую из 2 половинок с внутренним сквозным отверстием.Композицию в форме подпрессовывают,после чего форму закрывают и помещаютв кипящую воду на 5 - 10 мин, где происходит подвспенивание композиции до плотности 0,6 - 0,2 г/см. Объем вкладыша соответствует форме внутренней полости оболочки.766885После охлаждения формы отформованный вкладыш извлекают и подвергают сушке при температуре 20 С в течение 24 ч,Сборка заготовки и ее спекание.В одну из половин формы помещают половинку оболочки, а во внутреннюю ее полость - вкладыш из подвспененного полистирола. Затем на выступающую часть вкладыша укладывают вторую половинку оболочки, после чего форму собирают и затягивают болтами. Собранную форму по- фв мешают в термостат. При этом, по мере подвода тепла, происходит вспенивание композиции наполнителя. За счет этого в средней части заготовки возникает давление, которое прижимает подплавленную композицию оболочки к стенкам формы, не давая ей изменять свою конфигурацию. При дальнейшем повышении температуры композиция оболочки расплавляется, образуя из двух половинок монолитную оболочку с наполнителем внутри.При достижении температуры 170 - 190 С 2 о начинает разлагаться газообразователь оболочки.Нагрев формы осуществлякт до температуры, превышающей на 1 О - 60 С температуру разложения газообразователя обо лочки. При этой температуре форму выдерживают в течение времени, достаточного для полного разложения газообразователя оболочки (около 2 ч). Г 1 осле этого форму иэ термостата извлекают и охлаждают30 в воде при 10 -5 С в течение 30 - 45 мин, а затем разбирают и заготовку наплава из нее извлекают. ЬВспенивание заготовки.Заготовку наплава опускают в кипящуюводу, где она свободно вспенивается в нейдо плотности 0,13 - 0,14,г/см. Время сйободного вспенивания выбирают в зависимостиот таких условий, как например, требуемаяплотность иэделий, и которое составляет от50 до 70 мин. Для наплавов кошельковогоневода требуемая плотность лежит в пределах О,2 - О,8 г/см. После вспениванияготовое изделие охлаждают на воздухе,Свойства полученных наплавов приведены в таблице,Таким образом, использование способапо изобретению позволяет осуществить из.готовление наплавовотвечающих требованию прочности, при этом менее прочная,но более легкая композиция наполнителяуменьшает плотность готового изделия до0,12 - 0,18 г/см. Наличие наполнителя исключает также возможность заполнения водой внутренней части наплава при его повреждении.Использование предлагаемого способапозволяет наладить производство наплавовбез использования прессового оборудованияи допускает возможность производства заготовок. наплавов в одном месте. Последующее вспенивание заготовок до рабочих размеров можно осуществить непосредственнона месте потребления по мере необходимости,Доставка к местам потребления заготовокнаплавов, а не готовых изделий, являетсяэкономически целесообразным, так как позволяет сократить транспортные расходы.Способ позволяет полностью исключитьобразование отходов.Уб 688 Характеристика поплавка 3 56,4 146,4 0,51 170 15 Сво бод Поплавоквспениваетсятолько доплотности0,18 г/см 3 к вод 6,4 0,51 180 1 ва,3 5 51 20.0 100 опланок спенива О ПЛОГН ,13 г/с ся ти пан 4 1464 Ою 51 210 90 Поплавоквспениваетдо плотнос0,15 г/см 3 0,13 /смЗ 3 56 46,4 0,51 220 80 авокнинаетсялотности г/см1 У ва ;. иаит поплав 142 499 0 70 15 Поплавокнспениваетсдо плотност0,18 г/см 3 Сво- бодпланокпеннваетсяплотности15. г/смное всп ав ки- пящей де 90 1 3 0,4 142 499 То же о и до п 0,13,18 г/см3 0,4 0 4 0 80 0 7 оФмула азобретеаюя ения технологического ительно формуют состо мере, двух частей обо вспенивающегося пол ее н помещают в фор цФлвю упрощ цесса, предвар из, по крайне заготовки из на собирают 1. Способ получения наплавов путем спння заготовки и ее вспенивання в средплоноснтеля, отличающийся тем, что,1 плотность поплавка 0,14 г/ /смф.) 2 499 0,7 180 Заготовка удов- летворительного качества Заготовка хорошего качестна Заготовка удов- летворительного качества Заготовка хооошего качества ноевспенивание По вс до О,вокиваетсяотностиг/смпроящую лочку этилеу; за.76688 10 9полняют оболочку вспенивающимся полистиролом, .спекают заготовку при температуре, на 10 - 60 С превышающей температуру разложения газообразователя оболочки, и осуществляют свободное вспенивание. 2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что вспенивающийся полистирол перед заполнением оболочки формуют в виде вкладыша, соответствующего форме внутреннейполости оболочки,Источники информации,принятые во вииманре при экспертизе1. Патент Великобритании Ж 1464181,кл, С 3 С, опублнк. 1977,2, Брацыхин Е. А. Переработка пластических масс в изделия. М., Химия, 1966,с. 298 - 301 (прототип).. Составнтель Н, Проеторова Редактор Т. Ннкольская . Техред К. Шуфрнч Корректор Н. Стен Заказ 7 03/12 Тнраж 73 Ь Подннсное ВНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам наобретенюн н открмтна ИОЗЬ, Москва, Ж - ЗЬ,. Раувскаа наб. д. 4/Ь фнлнал ППП Патентэ, г. Вкгород, ул, Проектная, 4